特許 7615792 ハイブリッド車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-08

(45)【発行日】2025-01-17

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/40 20160101AFI20250109BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20250109BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20250109BHJP

   B60W 20/19 20160101ALI20250109BHJP

   B60K 26/02 20060101ALI20250109BHJP

   B60K 28/00 20060101ALI20250109BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20250109BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

B60W20/40

B60K6/48 ZHV

B60W10/06 900

B60W20/19

B60K26/02

B60K28/00

B60L50/16

F02D29/02 321B

F02D29/02 321C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021042361

(22)【出願日】2021-03-16

(65)【公開番号】P2022142251

(43)【公開日】2022-09-30

【審査請求日】2024-01-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼濱 智洋

【審査官】三宅 龍平

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－３０７９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３６４４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０８６９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１１８８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１５６３９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０２３２５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０３５６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１５８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２８０２０５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１４０２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６０４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３４７１７４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００８７９７５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ６／２０ － ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００ － ２０／５０

Ｂ６０Ｋ ２６／０２

Ｂ６０Ｋ ２８／００

Ｂ６０Ｌ ５０／１６

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンと、
電動機と、
アクセルペダルと、を備え、
前記エンジン、又は、前記エンジン及び前記電動機から出力される動力で走行するハイブリッド走行時に、前記アクセルペダルの踏み込み量が所定量以下である場合、前記エンジンを自動停止させて前記電動機の動力で走行するモータ走行へ移行するハイブリッド車両の制御装置において、
前記アクセルペダルには、前記アクセルペダルの一部に対する接触を検出するセンサが設けられ、
前記センサにより前記接触が検出された場合、前記エンジンの自動停止を禁止する制御部を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

【請求項2】

前記センサは、前記アクセルペダルの前部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記センサにより前記接触が検出されている間は、前記エンジンの自動停止を禁止し、前記センサにより前記接触が検出されていない間は、前記エンジンの自動停止を許可することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記ハイブリッド車両の走行中に前記センサにより前記接触が所定時間以上にわたって検出された場合、前記ハイブリッド車両が停車するまでは、前記センサにより前記接触が検出されなくなった場合であっても、前記エンジンの自動停止を禁止する自動停止禁止状態とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記自動停止禁止状態で、前記センサにより再度の前記接触が検出された場合、前記自動停止禁止状態を解除することを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、アクセル操作量が所定値以下のときにはモータのみによって走行するモータ走行モードとなり、アクセル操作量が所定値を越えると、エンジンの併用によるハイブリッド走行に移行する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１４０２７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１で提案されたような従来の技術は、平坦路を走行中、例えば進行方向に登坂路があってトルクが要求されることがわかっており、予めエンジンを始動させておきたいような状況において、エンジンを始動させるためには運転者がアクセルを所定量以上踏み込まなければならない。したがって、上記のように予めエンジンを始動させておきたいような場合には、アクセルを多く踏み込む必要のない状況であってもアクセルを踏み込まねばならず、運転者の意図したエンジンの始動を行うことができない可能性がある。

【0005】

また、車両によってはインストルメントパネルにエンジンの自動停止を禁止するスイッチが設けられているものもあるが、エンジンの自動停止を禁止するには運転中に運転操作とは異なる操作を要求されるため、操作性が高くないといった課題があった。

【0006】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、エンジンの自動停止を禁止するための操作性を向上させることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、電動機と、アクセルペダルと、を備え、前記エンジン、又は、前記エンジン及び前記電動機から出力される動力で走行するハイブリッド走行時に、前記アクセルペダルの踏み込み量が所定量以下である場合、前記エンジンを自動停止させて前記電動機の動力で走行するモータ走行へ移行するハイブリッド車両の制御装置において、前記アクセルペダルには、前記アクセルペダルの一部に対する接触を検出するセンサが設けられ、前記センサにより前記接触が検出された場合、前記エンジンの自動停止を禁止する制御部を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明は、エンジンの自動停止を禁止するための操作性を向上させることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の概略構成図である。

【図2】図２は、本発明の一実施例に係る接触センサの配置を説明するための概念図であり、（ａ）は、アクセルペダルを多く踏む必要がない状況で、アクセルペダルが踏まれている状態の例を示し、（ｂ）は、アクセルペダルを多く踏む必要がある状況で、アクセルペダルが踏まれている状態の例を示す。

【図3】図３は、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の制御装置のエンジン自動停止制御動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジンと、電動機と、アクセルペダルと、を備え、エンジン、又は、エンジン及び電動機から出力される動力で走行するハイブリッド走行時に、アクセルペダルの踏み込み量が所定量以下である場合、エンジンを自動停止させて電動機の動力で走行するモータ走行へ移行するハイブリッド車両の制御装置において、アクセルペダルには、アクセルペダルの一部に対する接触を検出するセンサが設けられ、センサにより接触が検出された場合、エンジンの自動停止を禁止する制御部を有することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジンの自動停止を禁止するための操作性を向上させることができる。

【実施例】

【0011】

以下、本発明の一実施例に係るハイブリッド車両の制御装置を搭載したハイブリッド車両について図面を参照して説明する。

【0012】

図１に示すように、ハイブリッド車両１は、エンジン２と、クラッチ３と、高電圧モータ４と、駆動輪５と、インバータ６と、高電圧バッテリ７と、ＩＳＧ８と、スタータ９と、低電圧バッテリ１０と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１と、を含んで構成されている。

【0013】

エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。エンジン２は、一連の４行程を行うことによって、動力を生成する。

【0014】

クラッチ３は、例えば、ノーマルクローズタイプの乾式クラッチによって構成される。クラッチ３は、エンジン２と高電圧モータ４との間の動力伝達経路を接続又は切断する。クラッチ３と高電圧モータ４との間の動力伝達経路には、不図示の変速機が設けられていてる。

【0015】

クラッチ３と高電圧モータ４との間の動力伝達経路に設ける変速機は、ＭＴ（Manual Transmission）などの手動変速機によって構成してもよく、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）、ＡＴ（Automatic Transmission）、ＤＣＴ（Dual-Clutch Transmissions）及びＡＧＳ（Auto Gear Shift）などの自動変速機によって構成してもよい。

【0016】

高電圧モータ４は、駆動輪５に動力を伝達可能に接続されている。高電圧モータ４は、電動機として機能し、インバータ６を介して高電圧バッテリ７から供給された電力で駆動輪５を駆動する。高電圧バッテリ７は、充電可能な二次電池によって構成され、例えば、１００Ｖの出力電圧を発生させることができるリチウムイオン電池からなる。

【0017】

また、高電圧モータ４は、発電機として機能し、エンジン２によって生成された動力、又は、駆動輪５の駆動力を電力に変換してインバータ６を介して高電圧バッテリ７に供給することによって、高電圧バッテリ７を充電する。

【0018】

ＩＳＧ８は、電動機として機能し、エンジン２を停止状態から再始動させる。ＩＳＧ８は、ハイブリッド車両１の走行をアシストすることもできる。スタータ９は、エンジン２に始動時の回転力を与えるようになっている。

【0019】

ＩＳＧ８と、スタータ９とは、低電圧バッテリ１０から供給された電力によって駆動する。低電圧バッテリ１０は、充電可能な二次電池によって構成され、例えば、１２Ｖの出力電圧を発生させることができる鉛電池からなる。

【0020】

ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートと、通信モジュールとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

【0021】

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ１１として機能させるためのプログラムが格納されている。

【0022】

すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、このコンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＵ１１として機能する。

【0023】

ＥＣＵ１１の入力ポートには、アクセルペダル１２の操作量（以下、「アクセル開度」ともいう）を検出するアクセル開度センサ１３と、アクセルペダル１２の一部に対する接触を検出する接触センサ１４とを含む各種センサ類が接続されている。ＥＣＵ１１の出力ポートには、インバータ６、ＩＳＧ８及びスタータ９を含む各種制御対象類が接続されている。

【0024】

接触センサ１４は、例えば、圧電素子によって構成されている。接触センサ１４は、図２（ａ）に示すように、アクセルペダル１２を多く踏む必要がない状況で、運転者は奥までアクセルペダル１２を踏み込まず、図２（ｂ）に示すように、アクセルペダル１２を多く踏む必要がある状況で、運転者は奥までアクセルペダル１２を踏み込む傾向があることから、アクセルペダル１２の前部に設けられている。アクセルペダル１２の前部とは、アクセルペダル１２を踏む運転者の足のつま先側、図２に示す例にあっては上側のことである。なお、接触センサ１４は、運転者がアクセルペダル１２の通常踏み込むことの無いような位置に設けてもよい。例えば、アクセルペダル１２の上端側の左右又は上方に突出片を設けて、当該突出片に接触センサ１４を設ける。

【0025】

図１において、ＥＣＵ１１は、入力ポートに接続された各種センサ類から入力された検出信号に応じて、出力ポートに接続された各種制御対象類に制御信号を出力することによって、エンジン２及び高電圧モータ４を制御する。

【0026】

ＥＣＵ１１は、エンジン２、又は、エンジン２及び高電圧モータ４から出力される動力で走行するハイブリッド走行と、高電圧モータ４の動力で走行するモータ走行と、の間で、走行モードを切り替える。

【0027】

例えば、ＥＣＵ１１は、ハイブリッド走行時に、アクセルペダル１２の踏み込み量が所定量以下である場合、エンジン２を自動停止させて、走行モードをモータ走行に切り替える。所定量は、高い燃費を維持しながら要求トルクを出力することができるように、検証により定められた適合値である。

【0028】

ＥＣＵ１１は、ハイブリッド走行時に、接触センサ１４により接触が検出された場合、エンジン２の自動停止を禁止する。すなわち、ＥＣＵ１１は、ハイブリッド走行時に、接触センサ１４により接触が検出されている間は、エンジン２の自動停止を禁止し、接触センサ１４により接触が検出されていない間は、エンジン２の自動停止を許可する。

【0029】

したがって、例えば、ハイブリッド走行時に、ハイブリッド車両１の進行方向に例えば登坂路があってトルクが要求されることがわかっている状況などのように、ハイブリッド車両１が平坦路を走行している際に予めエンジン２を自動停止させたくない状況において、運転者は、接触センサ１４に接触しておくことによって、エンジン２の自動停止を禁止することができる。

【0030】

また、ＥＣＵ１１は、ハイブリッド走行時に、接触センサ１４により接触が所定時間（例えば、３秒）以上にわたって検出されている場合、ハイブリッド車両１が停車するまでは、接触センサ１４により接触が検出されなくなった場合であっても、エンジン２の自動停止を禁止する自動停止禁止状態とする。これにより、接触センサ１４が接触を検出し続けなくても、自動停止禁止状態にすることによって、長時間にわたってエンジン２の自動停止を禁止させておくことができる。

【0031】

また、運転者の意思で自動停止禁止状態を解除することができるように、ＥＣＵ１１は、自動停止禁止状態で、接触センサ１４により再度の接触が検出された場合、自動停止禁止状態を解除する。

【0032】

以上のように構成されたＥＣＵ１１のエンジン自動停止制御動作について図３を参照して説明する。なお、以下に説明するエンジン自動停止制御動作は、ハイブリッド走行時に所定の時間間隔で繰り返し実行される。

【0033】

図３に示すように、Ｓ１において、ＥＣＵ１１は、接触センサ１４により接触が検出されたか否かを判断する。Ｓ１において、接触センサ１４により接触が検出されたと判断した場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ２の処理を実行する。Ｓ１において、接触センサ１４により接触が検出されていないと判断した場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ６の処理を実行する。

【0034】

Ｓ２において、ＥＣＵ１１は、エンジン２の自動停止が禁止されていなければ、エンジン２の自動停止を禁止する。Ｓ２の処理を実行した後、ＥＣＵ１１は、Ｓ３の処理を実行する。

【0035】

Ｓ３において、ＥＣＵ１１は、接触センサ１４により接触が検出されている期間が所定時間以上であるか否かを判断する。Ｓ３において、接触センサ１４により接触が検出されている期間が所定時間以上であると判断した場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ４の処理を実行する。Ｓ３において、接触センサ１４により接触が検出されている期間が所定時間以上でないと判定した場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ５の処理を実行する。

【0036】

Ｓ４において、ＥＣＵ１１は、自動停止禁止状態でなければ、自動停止禁止状態に設定する。なお、ハイブリッド車両１が停車すると、ＥＣＵ１１は、自動停止禁止状態を解除する。Ｓ４の処理を実行した後、ＥＣＵ１１は、エンジン自動停止制御動作を終了する。Ｓ５において、ＥＣＵ１１は、自動停止禁止状態であれば、自動停止禁止状態を解除する。Ｓ５の処理を実行した後、ＥＣＵ１１は、エンジン自動停止制御動作を終了する。

【0037】

Ｓ６において、ＥＣＵ１１は、自動停止禁止状態であるか否かを判断する。Ｓ６において、自動停止禁止状態であると判断した場合には、ＥＣＵ１１は、エンジン自動停止制御動作を終了する。これにより、自動停止禁止状態が維持される。Ｓ６において、自動停止禁止状態でないと判定した場合には、ＥＣＵ１１は、Ｓ７の処理を実行する。Ｓ７において、ＥＣＵ１１は、エンジン２の自動停止を許可する。Ｓ７の処理を実行した後、ＥＣＵ１１は、エンジン自動停止制御動作を終了する。

【0038】

以上のように、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、アクセルペダル１２に設けられた接触センサ１４により接触が検出されると、アクセル開度に依存することなく、エンジンの自動停止を禁止することができる。これにより、アクセルペダル１２を踏む位置を変えるだけで、エンジン２の自動停止を禁止することができるため、エンジン２の自動停止を禁止するための操作性を向上させることができる。

【0039】

また、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、アクセルペダル１２に設けられた接触センサ１４により接触が検出されると、アクセル開度に依存することなく、エンジンの自動停止を禁止することができるので、アクセルペダル１２を踏み込む状況と、要求トルクが高くない、すなわち、アクセルペダル１２を踏み込んでいない状況と、を区別してエンジン２を制御することができる。

【0040】

また、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、アクセルペダル１２を踏む位置を変えるだけで、エンジンの自動停止を禁止することができるため、エンジン２の自動停止を禁止するためのスイッチをインストルメントパネルに設ける場合と比べて、運転中の容易な操作でエンジン２の自動停止を禁止することができる。

【0041】

また、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、アクセルペダル１２を多く踏む必要がない状況で、アクセルペダル１２が踏まれない位置に接触センサ１４を設けることによって、運転者の意図をより的確に検出して、エンジンの自動停止を禁止することができる。

【0042】

また、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、接触センサ１４により接触が検出されている間は、エンジン２の自動停止を禁止し、接触センサ１４により接触が検出されていない間は、エンジン２の自動停止を許可するため、接触センサ１４により接触が検出されている間は、運転者がエンジン２の自動停止を禁止する意図があるとしてエンジン２の自動停止を禁止することで運転者の意図に即してエンジン２の自動停止を禁止することができる。

【0043】

また、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、ハイブリッド車両１が停車するまでエンジンの自動停止を禁止する自動停止禁止状態とすることで、運転者が接触センサ１４に接触し続ける必要がなくなり、操作性をより向上させることができる。

【0044】

また、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、自動停止禁止状態で接触センサ１４が再度の接触を検出することにより自動停止禁止状態を解除できるため、運転者の意図が変化した場合であっても、運転者の意図に即してエンジン２を制御することができる。

【0045】

なお、本実施例では、接触センサ１４を圧電素子によって構成した例について説明したが、接触センサ１４は、アクセルペダル１２の一部に対する接触を検出するものであれば、モーメンタリタイプの押しボタンなどの他の部材によって構成してもよい。

【0046】

また、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、接触センサ１４に代えて、発光素子及び受光素子からなる光センサを設けてもよい。この場合、アクセルペダル１２の上方とアクセルペダル１２の前部との一方に発光素子を設け、他方に受光素子を設け、ＥＣＵ１１は、発光素子から照射された光が受光素子で受光されなくなった場合、アクセルペダル１２の一部に対する接触を検出したものと判断して、エンジン２の自動停止を禁止する。

【0047】

また、本実施例においては、接触センサ１４が接触を検出したことを、エンジン２の自動停止を禁止する条件としているが、例えば、接触センサ１４で接触を検出し、かつ、そのときのアクセル開度が所定値以下であることを、エンジン２の自動停止を禁止する条件としてもよい。この場合、運転者がアクセルペダル１２を踏み込んでいない状況で、あえて足を接触センサ１４の位置まで移動させたことを確実に検出できる。これにより、運転者の意図を正確に把握することができる。

【0048】

また、本実施例に係るハイブリッド車両の制御装置は、エンジン２の自動停止を禁止するにあたっては、運転者の運転操作を僅かに変えたことを検出することができればよく、例えば、不図示のステアリングを握る強さに応じてエンジン２の自動停止を禁止するようにしてもよい。

【0049】

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

【符号の説明】

【0050】

１ ハイブリッド車両
２ エンジン
４ 高電圧モータ（電動機）
１１ ＥＣＵ（制御部）
１２ アクセルペダル
１４ 接触センサ

【図1】

【図2】

【図3】